ROSIVAL BARROS DE ANDRADE LIMA ESTRUTURA, REGENERAÇÃO NATURAL E CICLAGEM DE NUTRIENTES EM FLORESTA OMBRÓFILA DENSA DAS TERRAS BAIXAS, NA ZONA DA MATA DE PERNAMBUCO RECIFE Pernambuco - Brasil Fevereiro - 2017 ROSIVAL BARROS DE ANDRADE LIMA ESTRUTURA, REGENERAÇÃO NATURAL E CICLAGEM DE NUTRIENTES EM FLORESTA OMBRÓFILA DENSA DAS TERRAS BAIXAS, NA ZONA DA MATA DE PERNAMBUCO Tese apresentadada ao Programa de Pós- Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal Rural de Pernambuco, para obtenção do título de Doutor em Ciências Florestais. Orientador: Prof. Dr. Luiz Carlos Marangon Coorientadores: Profª. Drª. Ana Lícia Patriota Feliciano Prof. Dr. Fernando José Freire RECIFE Pernambuco - Brasil Fevereiro - 2017 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Sistema Integrado de Bibliotecas da UFRPE Biblioteca Central, Recife-PE, Brasil L732e Lima, Rosival Barros de Andrade Estrutura, regeneração natura e ciclagem de nutrientes em floresta ombrófila densa das terras baixas, na zona da mata de Pernambuco / Rosival Barros de Andrade Lima. – 2017. 150 f. : il. Orientador: Luiz Carlos Marangon. Coorientadores: Fernando José Freire, Ana Lícia Patriota Feliciano. Tese (Doutorado) – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, Recife, BR-PE, 2017. Inclui referências. 1. Diversidade 2. Eficiência nutricional 3. Floresta atlântica I. Marangon, Luiz Carlos, orient. II. Freire, Fernando José, coorient. III. Feliciano, Ana Lícia Patriota , coorient. IV. Título CDD 634.9 DEDICO À minha filha, Nicole Barros, pela inocência e amor incondicional. Te amo minha princesa! “Quem já passou por essa vida e não viveu Pode ser mais, mas sabe menos do que eu Porque a vida só se dá pra quem se deu Pra quem amou, pra quem chorou, pra quem sofreu...” (Vinícius de Moraes) AGRADECIMENTOS Primeiramente, agradeço a Deus que me deu o dom da vida e fez possível todas as conquistas alcançadas em minha trajetória. A minha família, em especial ao meu pai (Durval) e minha mãe (Rosilda) pelo grande estímulo, carinho, atenção e incentivo para que eu sempre continuasse os estudos. A minha esposa (Nair) e minha filha (Nicole), pelo carinho, atenção e compreensão. Ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal Rural de Pernambuco. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES, pela concessão da bolsa. Ao professor Dr. Luiz Carlos Marangon, não só pela orientação, mas pelos ensinamentos, paciência, amizade e confiança depositada. À professora Drª. Ana Lícia Patriota Feliciano, pelo apoio e sugestões. Ao Prof. Dr. Fernando José Freire, pelas valiosas contribuições e pela atenção de sempre. À professora Drª. Maria Betânia Galvão, pelas orientações durante a realização das análises químicas. À Usina Trapiche S/A, em especial ao Dr. Cauby, por autorizar a pesquisa e dar suporte para realização da mesma. A Eduardo, técnico da Usina Trapiche, pela atenção e apoio durante a realização da pesquisa. Aos ajudantes de campo, Dudé, Amaro e seu Caboclo, pela incansável ajuda e dedicação durante todas as etapas do trabalho. Ao amigo Guera, pela ajuda com o Assistat. Ao grande amigo Dilson Abreu, pela ajuda com as equações de biomassa. À Joselane, Léo e Marquinhos, pela inestimável ajuda durante a realização do inventário. À dona Rosilda Silva, pela hospitalidade de sempre. A Pêu, pela confecção e manutenção do podão. À Rosenae Karla, pela parceria firmada todo esse tempo, em todas as etapas desse e de outros trabalhos, assim como, pelo companheirismo, amizade, atenção, carinho e respeito. A Pedro, técnico do laboratório de solos, pela ajuda durante as análises químicas. A Jefferson Alves, pela ajuda na confecção do croqui. A Walter Lucena, pela elaboração dos mapas. Aos amigos da EAFB-1996, em especial Rodrigo Diniz, Kléber, Péricles, Euton, Walter, Afrânio, Sílvio, Iran, Luciana, Wênnya, Juliana, Alessandra e Franci, pela compreensão da ausência nos pedais e confraternizações. Às minhas irmãs Geysy e Giselle e aos meus cunhados Ricardo e Márcio, pelo apoio e incentivo. Enfim, a todos que passaram pela minha vida nessa caminhada de formação acadêmica e profissional e me ajudaram no decorrer deste percurso. Meu muito obrigado! LIMA, ROSIVAL BARROS DE ANDRADE. Estrututa, regeneração natural e ciclagem de nutrientes em Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas, na Zona da Mata de Pernambuco. 2017. Orientador: Luiz Carlos Marangon. Coorientadores: Ana Lícia Patriota Feliciano e Fernando José Freire. RESUMO A Mata Atlântica, detentora de uma parcela significativa da diversidade biológica do Brasil, vem sofrendo constantes pressões antrópicas, pondo em risco a alta riqueza de espécies endêmicas que compõem o Bioma. Devido ao elevado grau de perturbações, sua conservação, hoje, representa um dos maiores desafios. Este trabalho objetivou caracterizar a vegetação quanto aos aspectos estruturais, regeneração natural e ciclagem de nutrientes, em um fragmento de Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas, na Zona da Mata de Pernambuco. O estrato arbóreo foi amostrado por meio de 40 parcelas de 10 m x 25 m, onde os indivíduos arbóreos que apresentaram circunferência à altura do peito (CAP) ≥ 15 cm, a 1,30 m do nível do solo, foram mensurados. No vértice de cada parcela foram alocadas subparcelas de 25 m² (5 m x 5 m) visando o estudo do estrato regenerante. A análise foi realizada com indivíduos que apresentaram CAP < 15,0 cm e altura igual ou superior a 1,0 m. As classes de alturas foram pré-determinadas, em que: C1 = altura (H) ≥ 1,0 até 2,0 m; C2 = H > 2,0 até 3,0 m; C3 = H > 3,0 m. A eficiência nutricional foi avaliada com as dez espécies de maior densidade absoluta, sendo avaliado os nutrientes N, P, K, Ca e Mg. A biomassa foliar foi estimada pela equação de Golley, que estabelece relação entre o DAP e a biomassa de folhas. Foi avaliada ainda a influência das variações climáticas no aporte estacional de serrapilheira e nutrientes. Os aportes foram monitorados mensalmente de junho de 2014 a maio de 2015. Com o intuito de identificar a contribuição do solo na nutrição florestal, foi realizada a caracterização química e física do solo, avaliada a distribuição de nutrientes em diferentes profundidades e a determinação dos conteúdos de nutrientes do material vegetal. Foram amostrados 1.324 indivíduos arbóreos. A família Anacardiaceae teve o maior número de indivíduos e a família Fabaceae maior riqueza. Em relação à regeneração natural, foram amostrados 1.197 indivíduos e a família Fabaceae também foi a de maior riqueza. As espécies Protium heptaphyllum e Thyrsodium spruceanum apresentaram os maiores RNTs. A maior estimativa de biomassa foliar foi da espécie Thyrsodium spruceanum (1.335,78 kg ha-1), seguida da espécie Protium heptaphyllum (785,24 kg ha-1). As espécies florestais tiveram alta demanda por N e baixa por P, podendo se estabelecer em ambientes férteis em N e restritivos para P, com exceção das espécies Myrcia silvatica e Tapirira guianensis que podem ser recomendadas para solos com pouca disponibilidade de N. O aporte de serrapilheira foi de 8.261,15 kg ha-1 ano-1 e dos nutrientes de 244,93 kg ha-1 ano-1. O N foi o nutriente mais aportado, podendo ciclar, 113,75 kg ha-1 ano-1. O aporte de serrapilheira não foi influenciado pelas variações climáticas. O aumento da profundidade no perfil do solo reduziu os teores nutricionais no fragmento florestal. A nutrição da floresta ocorreu em maiores proporções na manta orgânica. O solo do fragmento florestal atuou basicamente como suporte mecânico das espécies, contribuindo pouco com a nutrição, condizente com a baixa fertilidade natural dos solos tropicais sob Floresta Atlântica. Palavras chave: diversidade; eficiência nutricional; floresta atlântica. LIMA, ROSIVAL BARROS DE ANDRADE. Structuring, natural regeneration and nutrient cycling in the Dense Ombrophylous Lowland Forest, in the Zona da Mata of Pernambuco.2017. Adviser: Luiz Carlos Marangon. Comitte: Ana Lícia Patriota Feliciano and Fernando José Freire. ABSTRACT The Atlantic Forest, which holds a significant part of Brazil's biological diversity, has been suffering from constant anthropogenic pressures, putting at risk the high wealth of endemic species that make up the Biome. Due to the high degree of disturbance, its conservation today represents one of the greatest challenges. This work aimed to characterize the vegetation as regards structural aspects, natural regeneration and nutrient cycling, in a fragment of Ombrophylous Dense Lowland Forest, in the Zona da Mata of Pernambuco. The arboreal stratum was sampled through 40 plots of 10 m x 25 m, where tree individuals with chest circumference (CAP) ≥ 15 cm, at 1.30 m above ground level, were measured. At the apex of each plot, subplots of 25 m² (5 m x 5 m) were allocated to study the regenerating stratum. The analysis was performed with individuals presenting CAP <15.0 cm and height equal to or greater than 1.0 m. The height classes were pre-determined, where: C1 = height (H) ≥ 1.0 to 2.0 m; C2 = H> 2.0 to 3.0 m; C3 = H> 3.0 m. The nutritional efficiency was evaluated with the ten species of highest absolute density, being evaluated the nutrients N, P, K, Ca and Mg. Leaf biomass was estimated by the Golley equation, which establishes a relationship between DAP and leaf biomass. It was also evaluated the influence of climatic variations on the seasonal contribution of litter and nutrients. The contributions were monitored monthly from June 2014 to May 2015. In order to identify the contribution of the soil to forest nutrition, the soil chemical and physical characterization was carried out, nutrient distribution at different depths and content determination Of plant material. 1.324 individuals were sampled. The family Anacardiaceae had the largest number of individuals and the Fabaceae family had greater wealth. In relation to natural regeneration, 1.197 individuals were sampled and the Fabaceae family was also the one with the greatest wealth. The species Protium heptaphyllum and Thyrsodium spruceanum showed the highest NTNs.